Идентификация параметра зазора при регулировании положения (стр. 1 из 3)
ВВЕДЕНИЕ
1 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НЕИЗМЕНЯЕМОЙ ЧАСТИ ПРИВОДА
2 СИНТЕЗ АЛГОРИТМА РЕГУЛЯТОРА СКОРОСТИ
2.1 Общие сведения
2.2 Определение дискретной частотной характеристики неизменяемой части
2.3 Определение желаемой дискретной частотной характеристики
2.4 Определение дискретной передаточной функции регулятора скорости
3 ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОДЕЛИ НА ЭВМ БЕЗ ВОЗМУЩЕНИЯ И ПРИ НАЛИЧИИ ВОЗМУЩЕНИЙ
3.1 Определение реакции системы без возмущений
3.2 Определение реакции системы под нагрузкой
3.3 Работа привода под нагрузкой
4 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПОДСИСТЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ
ВЫВОДЫ
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
Реферат
Курсовая работа содержит 27 страниц, 24 рисунка, 4 источника.
Объект исследования – цифровой электропривод.
Цель работы – разработать математическую модель подсистемы идентификации зазора в технологическом перемещении рабочего органа по критерию точности.
В работе производится описание привода передаточными функциями неизменной части и регулятора. Производится анализ работы привода с подсистемой идентификации и без нее. Также была проведена идентификация системы цифрового электропривода как астатического звена второго порядка.
ПЕРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ, ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, СИНТЕЗ, РЕГУЛЯТОР, ИДЕНТИФИКАЦИЯ, ПЕРЕХОДНОЙ ПРОЦЕСС, ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, МОМЕНТ ИНЕРЦИИ
Курсовая работа по дисциплине «Идентификация и моделирование технологических объектов» отражает основные предпосылки для выполнения идентификации параметров элементов цифровых электроприводов, управляемых ЭВМ.
В настоящее время, проблемы идентификации различных параметров системы управления стали особенно актуальны. Это связано с тем, что повсеместно внедряются системы автоматического управления. Основной задачей идентификации является выделение из всего многообразия параметров, действующих в системе управления, тех параметров, которые невозможно зарегистрировать измерительными приборами.
В данной курсовой работе производится идентификация параметра зазора при регулировании положения. Созданная подсистема идентификация, позволяет выявить влияние зазора и сделать это влияние минимальным на вид переходного процесса.
Переходные процессы в цифровых электроприводах получаются быстротечными и имеют довольно низкую ошибку. В связи с этим такие приборы могут работать с высокой степенью точности, что очень важно приводов подач.
1. Разработка математической модели
неизменяемой части привода
Неизменяемая часть состоит из фиксатора, широтно-импульсного преобразователя, двигателя и датчика обратной связи.
Структурная схема цифрового электропривода представлена на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 – Структурная схема цифрового электропривода.
Передаточные функции звеньев неизменяемой части:
- ПФ ШИП
, (1.1)где
(запаздывания регулятора/период дискретности).- ПФ двигателя
, (1.2)- ПФ датчика обратной связи
, (1.3)- ПФ фиксатора
. (1.4)Тогда передаточная функция неизменяемой части примет вид:
(1.5)где
. (1.6)Дискретная ПФ неизменяемой части:
, 
, 
где
и т.д. 
. (1.7)В найденные формулы подставим числа, заданные в условии:
Т0=10 мс,
τр=0.2Т0=2 мс,
мс.Коэффициент передачи цифрового электропривода
, т.к. 
.Отсюда
, 
.Двигатель ПБВ 132 имеет характеристики:
- номинальный момент 35 Нм,
- номинальная скорость 600 об/мин,
- момент инерции якоря 0.189,
- Тя 14.2 с.
Так как в электроприводе кроме двигателя имеется еще масса элементов, представляющих собой активно-индуктивную нагрузку (например, соединительные провода, щётки), то результирующая электромагнитная постоянная времени будет больше, чем Тя. Ориентировочно принимаем
мс, т.е. в два раза больше Тя. 
, 
.Значит, дискретная передаточная функция цифрового электропривода будет иметь вид:
2 Синтез алгоритма регулятора скорости
2.1 Общие сведения
Синтез регулятора базируется на двух частотных характеристиках:
- дискретной частотной характеристике неизменяемой части привода ( ДЧХ НЧ)
- желаемой дискретной частотной характеристике
ДЧХ параметрически оптимизируемого регулятора определяется из соотношения:
(2.1)где
- желаемая ДЧХ разомкнутого контура в области низких и средних частот. 
- характеризует запаздывание, связанное с дискретными операциями.2.2 Определение дискретной частотной характеристики
неизменяемой части
Переход от дискретной передаточной функции к частотной характеристике проводится с помощью билинейного w-преобразования.
(2.2) 
(2.3)Заменяя в дискретной передаточной функции z на w и w на
можно перейти к дискретной частотной характеристике (2.4)Переход от z к w осуществляется с помощью этого выражения.
По выражению (1.7) можно записать:
(2.5) 
,(2.6) 
, (2.7) 
, (2.8) 
, (2.9)В нашем случае
, тогда 
. 
Окончательно получим ДЧХ неизменяемой части в виде:
(2.10)2.3 Определение желаемой дискретной частотной характеристики
Тип желаемой частотной характеристики зависит от требуемого порядка астатизма. Существует несколько видов типовых ЛЧХ цифровых электроприводов (чаще рассматривается пять видов типовых ЛЧХ). Все типовые ЛЧХ имеют в области средних частот асимптоты с наклоном -20дб/дек и отличаются друг от друга лишь наклоном в низкочастотной области. В области высоких частот формы ЛЧХ приняты одинаковыми. На рисунке 2.1 приведены пять типов желаемых ЛЧХ.
Рисунок 2.1 – Типовые ЛЧХ цифровых электроприводов.
Передаточные функции, соответствующие приведенным на рисунке 2.1 желаемым ЛЧХ, соответственно имеют вид:
, (2.11) 
, (2.12) 
, (2.13)